طرح بهینه پایه سکوهای ثابت دریایی با روش اصلاح شده وراثتی

طرح بهینه سازه ها عبارت است از تعیین متغیرهای طراحی با روشی معین ، بطوریکه وزن سازه حداقل شود و همزمان تمام قیود طراحی برقرار باشند . در این نوشتار ، متغیرهای طراحی سطح مقطع اعضا هستند که از بین یک دسته مقادیر معلوم ( متغیرهای گسسته ) انتخاب می شوند. قیود طراحی محدود به تنش اعضا و تغییر مکان گره ها می باشند. مسئله طرح بهینه ، به شکل یک مسئله برنامه ریزی غیرخطی ریاضی مطرح می شود و حل آن به کمک روش الگوریتم وراثتی اصلاح شده ، بدست می آید. الگوریتم وراثتی قابلیت یافتن جواب بهنیه مطلق (کلی ) را دارد. این الگوریتم ، روش مطمئنی به منظور طرح بهینه سازه ها می باشد و احتیاجی به مشتقات توابع مورد نظر ندارد.ماهیت احتمالاتی ( تصادفی) الگوریتم وراثتی استاندارد، همگرایی روش را کند می نماید. این امر از آنجایی ناشی می شود که احتمالات کنترل برای برخی عملگرهای الگوریتم وراثتی ، مانند پیوند و جهش ، در طول روند بهینه سازی ثابت فرض می شوند. در این نوشتار ، با هماهنگ شدن پارامترهای کنترل و روند اجرای برنامه ، عملکرد الگوریتم اصلاح می شود. این هماهنگی با استفاده از برخی ویژگیهای روش شبیه سازی بازپخت فلزات ، بدست می آید. تعدادی از این قوانین تطبیقی که نتایج آنها در همگرایی الگوریتم وراثتی تاثیرگذار است ، بر اساس روش شبیه سازی بازپخت فلزات ، مختصرا شرح داده می شود. جنبه دیگر الگوریتم وراثتی ، بالا بودن حجم محاسبات ، طی روند اجرای الگوریتم است . برای بعضی مسائل مانند پایه سکوهای ثابت دریایی که درجات آزادی بالایی دارند، تحلیل سازه عملی بسیار وقت گیر است ، از اینرو انجام طراحی بهینه بسیار ناکارآمد خواهد شد. به منظور چیرگی براین مشکل، توابع مورد بررسی ( وزن سازه و قیود مربوطه ) به کمک روش سطح پاسخ ، تقریب زده می شوند. سطح پاسخ ، توابع تقریب کلی است و در این نوشتار تابع چندجمله ای درجه دوم به این منظور استفاده می گردد. در این نوشتار ، جزئیات ترکیب الگوریتم بهینه سازی با روش تقریب سازی بررسی ، و یک مثال عددی برای پایه سکوهای ثابت دریایی ارائه می گردد. همچنین همگرایی روش پیشنهادی یا الگوریتم وراثتی استاندارد مقایسه می شود.